Kanalite ja mutekside kasutamine samaaegsuse kontrollimiseks on mitmeid jõudlusmõjusid, mis on juurdunud nende põhiliste erinevuste osas disaini- ja kasutusharjumustes.
Go kanalid kehastavad sõnumiülekande stiili samaaegsusesse, kus andmete omamine edastatakse selgesõnaliselt, saates ja saates sõnumeid goroutiinide vahel. Kanalid pakuvad sünkroonimist, blokeerides saatjaid, kuni vastuvõtjad on valmis, või puhverite olemasolu korral puhverdades. See disain täidab andmevahetuse seerialiseerimise vormi, muutes kanalid väga väljendusrikkaks samaaegsete töövoogude modelleerimiseks, mis hõlmavad koordineerimist, hajutatud tööd või sündmuste teatist.
Mutexes (SYNC-paketist) seevastu on madalama taseme primitiivid, et kaitsta jagatud mälu, millele pääseb juurde mitme goroutiiniga. Mutexes koordineerib juurdepääsu, lukustades ja avades kriitilisi sektsioone, võimaldades mitu lugejat või ühe kirjaniku korraga, kui kasutatakse loetud mutekseid. Nad valvavad siseriiki tõhusalt minimaalse üldkuluga, kuid vajavad ummikseisu või võistlustingimuste vältimiseks hoolikat tähelepanu.
Jõudluse seisukohast edestavad mutexid ühise muutuva oleku kaitsmisel üldiselt kanaleid, kuna::
- Muteksid on kerged ja optimeeritud minimaalsete üldkuludega lukustatud kriitiliste sektsioonide jaoks.
- Mutexes ei olnud vastupidamatu luku-/avamistee on GO tööajal väga tõhus.
- Muteksid väldivad täiendavat kopeerimist või kanalite kommunikatsioonile omaseid andmeid.
Kanalid hõlmavad seevastu Goroutine'i sünkroonimise ja andmete edasiandmiseks käitamise ajakava koostamist. Kui andmed kanalite kaudu edastatakse, võib see tekitada kopeerimiskulusid ja kontekstilülitid tekivad siis, kui Goroutines blokeerivad saatmisi või võtab vastu. Kanalid võivad olla lihtsa jagatud olekukaitse jaoks oluliselt aeglasemad, sõltuvalt vaidlusest ja töökoormusest sageli mitu korda aeglasemalt.
Kanalid säravad siiski tulemuslikkuse osas stsenaariumide korral:
- mitme goroutiini asünkroonselt koordineerimine.
- Tööüksuste levitamine loodusliku omandiülekande semantikaga.
- Sündmuste juhitud või torujuhtme arhitektuurid, kus serialiseeritud suhtlus parandab ohutuse ja koodi selgust.
Sünkroonimise toorest läbilaskevõime mõõtmisel lihtsatel jagatud muutujatel näitavad võrdlusalused muteksid pidevalt mitu korda kiiremini kui kanalid, kuna nende ühistu lukustumisviis, millel puudub sunniviisiline andmete üleandmine semantika.
Sisemine rakendus erineb ka: kanalid GO -s kasutavad Futexi vormi ja hõlmab keerukamat sünkroniseerimisloogikat ootejärjekordadega ja signaaliülekandega goroutiinide vahel, samas kui muteksid on lihtsamad lukustamisprimitiivid, millel on kiirete stsenaariumide jaoks kiired teed.
Nende vahel valimine peaks arvestama samaaegse olemusega:
- Kasutage mutekseid jagatud mälu kriitiliste sektsioonide valvamiseks, mis nõuavad kiiret ja sagedast juurdepääsu.
- Eelistage kanaleid, kui peate koordineerima asünkroonseid töövooge või ületama omandiõigust ohutult goroutiinide vahel.
Andmekaitse kanalite ülekasutamine võib põhjustada keerulisi ja ebaefektiivseid kujundusi, samas kui muteksid võivad mõnikord suurendada keerukust, kui reeglid muutuvad liiga keerukaks, sel juhul võivad kanalid lihtsustada mõttekäiku.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et peamine jõudlus on see, et muteksid pakuvad tavaliselt suurepärast toorest tõhusust väitel jagatud oleku kaitsmiseks, samas kui kanalid pakuvad turvalisemat ja ekspressiivsemat, kuid potentsiaalselt aeglasemat vahendit kommunikatsiooni kaudu korraldamiseks. See kompromiss mõjutab GO rakenduste läbilaskevõimet, latentsust ja mastaapsust.
Üksikasjalikumad punktid:
-Vastupanuvõimeline Mutexi lukk/avamine on nullini peaaegu üldkulud, mida sageli teostatakse kasutajaruumis ilma kerneli kaasamiseta, pakkudes suurepäraseid jõudlust vähese vaidluskoormuse jaoks.
- Suure väitlusega võivad muteksid kannatada lukustumise tõttu, kuid edestavad sageli kanaleid, kuna kanalid kutsuvad esile goroutiinide blokeerimise ja ärkamise sagedamini.
- Kanalid lisavad semantika ja sõiduplaani kulude blokeerimise tõttu pea kohal ning puhversuurused võivad mõjutada läbilaskevõimet ja latentsust.
- muteksid kaitsevad kriitiliste sektsioonide lukustamise kaudu; Kanalid sunniviisiliselt seerialiseerivad suhtlemist, mis võib mõjutada samaaegset läbilaskevõimet sõltuvalt töökoormuse mustritest.
- Kanalid rakendavad sünkroonimist kahepoolsete semafooridena puhverdatud järjekordadega sisemiselt, muutes need raskemaks kui muteksid.
- Kanaleid eelistatakse idiomaatiliselt koordineerimiseks, kui goroutiinid suhtlevad loomulikult, kuid mutekseid eelistatakse, kui on vaja lihtsamat, suure jõudlusega lukukaitset.
Praktilistes rakendustes sõltub kanalite kasutamise otsus mitte ainult toorest jõudlusest, vaid ka koodide selgust, korrektsusest ja samaaegsuse mudeli sobivusest probleemivaldkonnas. Realistlike töökoormuste alusel võrdlusuuring on teadliku valiku tegemisel ülioluline.
Lõpuks saavad RWMutexi variandid pakkuda paranenud jõudlust lugemisraskuses töökoormustes võrreldes kanalitega, mis on tingitud samaaegse lugemise võimaldamisest, samal ajal kui seerialiseerimisel ei saa stsenaariumi kanalid natiivselt optimeerida ilma keerukate mustriteta.